Làm thế nào những quả cầu siêu sứ xuất hiện trong tháp pháo T-64
T-64A. Nguồn: wikipedia.org
Máy lái VNII-100
Hiểu rằng áo giáp đồng nhất truyền thống không còn có thể bảo vệ xe tăng từ vũ khí chống tăng hiện đại, nó đã đến tay các kỹ sư vào đầu những năm 50. Chính xác hơn, về mặt lý thuyết, áo giáp 100% bằng thép có thể bảo vệ chống lại một phản lực tích lũy, nhưng độ dày sẽ ở mức nghiêm trọng. Ví dụ, để bảo vệ trước đạn 85 mm HEAT không quay với một phễu thép trong các góc nghiêng, cần phải có thêm 3,7 tấn áo giáp. Các tính toán có giá trị đối với "vật thể 430" thử nghiệm, được coi là một trong những tiền thân của T-64. Nối tiếp vào cuối những năm 50, T-55 cần hơn 7 tấn giáp bổ sung để chống lại các loại đạn tương tự. Không ai có thể lặp lại những sai lầm của ngành công nghiệp xe tăng Đức vào đầu những năm 40, và các nhà thiết kế của VNII-100 bắt đầu tìm kiếm một giải pháp thay thế.
Một sự giúp đỡ nho nhỏ. VNII-100 hay Viện Nghiên cứu Công trình Giao thông Toàn Nga (VNIItransmash) là một doanh nghiệp nghiên cứu và sản xuất bí mật chuyên chế tạo xe tăng. Có thể nói, chính Leningrad VNII-100 đã định hướng chính cho sự phát triển của xe tăng trong nước. Phòng thiết kế Kharkov, Nizhny Tagil và Omsk đã ở trong trường hợp này với tư cách là cấp dưới. Điều thú vị là viện thường xuyên được giao những nhiệm vụ hoàn toàn không bình thường đối với hồ sơ - ví dụ như việc phát triển thiết kế của chiếc tàu thám hiểm hành tinh đầu tiên trên thế giới "Lunokhod - 1". Vào đầu những năm 60, Alexander Kemurdzhian, kỹ sư thiết kế của VNIItransmash, không phải là chủ đề hứa hẹn nhất về xe tăng thủy phi cơ. Sự phát triển của chiếc tàu thám hiểm mặt trăng được giao cho ông không chỉ làm rạng danh kỹ sư trên toàn thế giới, mà còn xác định sự phát triển của thiết kế máy thám hiểm hành tinh trong nhiều năm.
Nhưng quay lại chế tạo xe tăng, hoạt động chính của VNII-100. Vào đầu những năm 60 của thế kỷ trước, tất cả lực lượng của “công binh vận tải” trong nước (mọi thứ liên quan đến ngành xe tăng đều được mã hóa một cách thô thiển) được dồn vào sự phát triển của xe tăng T-64 mang tính cách mạng hay còn gọi là “vật thể 432”. Trong một trong vô số kết luận về công trình nghiên cứu của viện, được giải mật cách đây không lâu, có những biên niên sử độc đáo về sự ra đời của thiết giáp liên hợp của Liên Xô. Một trong số này liên quan đến chủ đề HB12-208-63 và được dành riêng cho
"phát triển các khuyến nghị cho việc tính toán, thiết kế và sản xuất các hệ thống bảo vệ màn hình nhẹ cho các bể nối tiếp và vật thể 432 và việc sử dụng các hệ thống bảo vệ kết hợp đã được sửa đổi với chất độn siêu sứ cho vật thể 432."
Thời hạn hoàn thành công việc của đề tài là quý 1963 năm 33. Báo cáo minh họa rõ ràng các cách để tăng khả năng chống đạn của tháp pháo đúc của một chiếc xe tăng đầy hứa hẹn. Nếu bạn không tính đến các tấm chắn che các hình chiếu bên của xe tăng, thì sẽ có rất ít lựa chọn - hoặc làm dày lớp giáp do hợp kim nhẹ hoặc sử dụng các chất độn phi truyền thống. Nhôm trông đầy hứa hẹn, cho phép bạn tăng độ dày của áo giáp lên 40% mà không cần tăng khối lượng. Titan trông thậm chí còn đẹp hơn khi là một phần của bánh sandwich “thép + titan + thép”, giúp tiết kiệm tới 64% khối lượng với cùng độ dày của hàng rào bọc thép. Nhân tiện, nhôm không được sử dụng khi trang bị cho thân tàu T-105; vì mục đích này, các tấm sợi thủy tinh dày XNUMX mm đã được sử dụng, được kẹp ở cả hai bên bằng giáp cuộn.
Vì những lý do rõ ràng, không thể sử dụng chất độn bằng sợi thủy tinh trong tháp đúc - đơn giản là nó sẽ bị cháy khi đổ một hợp kim lỏng. Do đó, lớp giáp của tháp pháo của những chiếc xe tăng sản xuất hàng loạt đầu tiên là một lớp giáp dày, nhôm và giáp lại. Theo công nghệ, hợp kim nhôm đã được đổ vào vỏ thép thành phẩm của tháp.
Công việc thử nghiệm ban đầu của VNII-100 được xây dựng xoay quanh việc bắn đạn tích lũy 115 mm từ pháo Molot trên giáp liên hợp. Báo cáo, theo phong cách chính thức khô khan, mô tả những điều sau:
“Bằng nhiều lần bắn giáp kết hợp bằng nhôm với đạn tích lũy 115 mm, người ta đã xác định được rằng ở góc chạm từ 35 độ trở lên, chướng ngại vật bao gồm giáp đúc 50 mm, hợp kim nhôm 320 mm A-00 và vật liệu đúc 180 mm. giáp có độ cứng trung bình không xuyên thủng. Độ tăng trọng lượng của áo giáp liên hợp như vậy so với áo giáp thép có độ cứng trung bình là 35%, và độ dày bảo vệ chỉ cao hơn 6-7% so với độ dày bảo vệ của áo giáp thép chống chịu tương đương là 520 mm.
Nhân tiện, pháo xe tăng 115 mm vào thời điểm đó là vũ khí mạnh nhất trong cùng loại của nó trên thế giới.
Siêu sứ cho đại chúng
Năm 1963, ngành công nghiệp trong nước đã có thể đúc tháp pháo có giáp kết hợp. Ví dụ, đối với các dự án kỹ thuật "đối tượng 432" đầu tiên đã lên kế hoạch cho chất độn nhôm vào năm 1961. Việc đúc được thực hiện bởi Nhà máy luyện kim Mariupol, nơi các tháp thí nghiệm được bắn từ pháo 85 mm và 100 mm. Đó là lý do tại sao những chiếc T-64 đầu tiên được trang bị tháp pháo bằng một lớp nhôm. Nhược điểm của thiết kế này là lớp nhôm ở phần trên bị vênh nhẹ khi một viên đạn xuyên giáp bắn trúng phần giữa và phần trên của tháp. Không có gì đáng ngạc nhiên về điều này - nhôm dẻo hơn nhiều so với áo giáp đúc, và tác động của viên đạn sẽ đẩy chất độn ra ngoài qua bất kỳ vết nứt nào, giống như kem đánh răng từ một cái ống. Các kỹ sư của VNII-100 khuyến nghị rằng trong thiết kế nên có một cầu thép giữa tấm che và chân tháp, cũng như sử dụng hợp kim nhôm bền hơn.
Đã có vấn đề với siêu sứ, chính xác hơn là với corundum, trong lớp giáp của tháp. Như Vsevolod Vasilievich Ierusalimsky, Phó giám đốc nghiên cứu của VNII-100 chi nhánh Moscow, lưu ý, việc đưa các quả bóng corundum vào độ dày của lớp giáp đúc của tháp đã đi kèm với những khiếm khuyết lớn. Trước hết, để đặt các viên bi vào khuôn đúc, cần phải gắn các lò xo xoắn dọc thành khuôn, giữ các viên bi ở vị trí mong muốn. Jerusalem viết:
“Phương pháp như vậy không thể được coi là đáng tin cậy, vì trong quá trình rót và làm rắn kim loại lỏng, sự nóng chảy và biến dạng của lò xo làm bằng dây có đường kính 5 mm từ thép ST-3 là không thể tránh khỏi, có thể dẫn đến chuyển động của các quả bóng trong khoang khuôn. ”
Sự hiện diện của gia cố kim loại trong độ dày của áo giáp, làm giảm độ vững chắc của kết cấu, có ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng tồn tại của tháp. Năm 1963, đúc áo giáp bằng sứ siêu bóng là một nhiệm vụ không hề nhỏ. Không rõ làm thế nào để đổ kim loại lỏng vào chiếc áo đã hoàn thành. Ví dụ, nếu kim loại được đổ vào một tháp được lắp đặt với mái lên, thì chắc chắn sẽ có nhiều khuyết tật đúc (lỗ co ngót, lỏng lẻo, v.v.) chỉ vì sự hiện diện của một số lượng lớn các quả bóng và việc buộc chặt cốt thép. Một giải pháp khả dĩ cho vấn đề này có thể là đổ xi phông thép, tức là khi kim loại lỏng tăng từ dưới lên ở dạng, nhưng điều này đã làm tăng đáng kể chi phí và nhân công cho việc sản xuất tháp. Theo tính toán, bóng corundum có đường kính 88 mm dường như là tối ưu nhất, tính đến một lớp thủy tinh dày 5 mm và chamotte chịu lửa 10 mm. Cũng có một lựa chọn với các quả bóng 40 mm, nhưng thép lỏng không thể lấp đầy hoàn toàn các khoảng trống giữa các vật thể nhỏ như vậy.
Bóng Corundum. Nguồn: btvt.narod.ru
Tại sao lại phải rào một công nghệ phức tạp với những quả bóng siêu sứ? Đó là tất cả về các tính chất độc đáo của corundum, hay nói cách khác là nhôm oxit. Vật liệu này, giống như bất kỳ loại gốm nào khác, kết hợp mật độ thấp với độ bền cực cao. Chỉ bây giờ, khi đạt đến tải trọng tới hạn, corundum bị biến dạng mà ít hoặc không chuyển sang trạng thái dẻo, tức là nó chỉ đơn giản là vỡ vụn. Khi các quả bóng corundum đúc được đổ với lớp giáp lỏng, lớp vỏ làm mát sẽ nén các phần tử với một lực vài tấn trên một cm vuông. Báo cáo bình luận về điều này:
“Việc đưa vật liệu giòn vào một lớp vỏ cứng dẻo góp phần làm tăng sức đề kháng của cả thép phi kim loại và thép có độ cứng cao, do thực tế là vỏ chịu một phần tải trọng khi phản lực hoặc đạn tích lũy. đã giới thiệu. ”
Chuỗi các sự kiện khi một viên đạn tích lũy chạm vào áo giáp bằng các viên bi corundum như sau - sóng xung kích phá hủy siêu sứ, tiếp theo là sự giảm áp suất và các mảnh vỡ vụn chặn đường đi của phản lực kim loại. Còn lâu mới có thể ngăn chặn sự xói mòn của áo giáp bằng đạn tích lũy, nhưng phần đầu nguy hiểm nhất của máy bay phản lực đã bị phá hủy bởi siêu sứ. Nhưng đến đầu những năm 60, đây chỉ là những tính toán lý thuyết.
Vsevolod của Jerusalem, rõ ràng, là một trong những đối thủ của đồ sứ mặc áo giáp, và bắt bẻ:
“Phương pháp tính toán này không tính đến hai yếu tố quan trọng - sự hiện diện trên bề mặt của quả bóng một lớp phủ xốp có độ bền thấp của lớp chống cháy trên mặt đất và thủy tinh lỏng dày 4-5 mm và sự không liên tục của vỏ kim loại - khung xương, do đó lực nén thực tế có thể nhỏ hơn vài chục lần so với lực nén được mô tả trong tính toán lý thuyết.
Ngoài ra, 840 kg kim loại màu được đổ vào tháp bằng nhôm, và 3,0 kg siêu sứ được lấp đầy. Corundum nặng hơn nhôm - 2,65 g / cu. cm so với 600 g / cu. cm Như vậy, với chiều dày của tháp bằng nhôm 560-550 mm dọc theo phản lực và tháp bằng siêu sứ 570-400 mm, tháp sau nặng hơn XNUMX kg.
Tuy nhiên, vào cuối năm 1963, các cuộc thử nghiệm toàn bộ tháp với chất độn siêu sứ hình cầu đã được thực hiện. Trận pháo kích cho thấy khả năng sống sót của đạn pháo 100 mm và 115 mm tương ứng với cùng một tháp, nhưng được làm bằng áo giáp nguyên khối. Và quan trọng nhất, siêu sứ mang lại khả năng sống sót cao hơn so với trám nhôm. Tuy nhiên, phải mất hơn 64 năm chờ đợi sự xuất hiện của chất liệu siêu sứ trong giáp xe tăng - chiếc T-1973A đầu tiên có chất độn corundum trên giáp đúc của tháp chỉ xuất hiện vào năm XNUMX.
tin tức